Minerale

INTRODUCERE

Mineralogia este ştiinţa naturii care studiază mineralele din punct de vedere al clasificării, genezei, chimismului, structurii atomice interne şi al proprietăţilor fizico-chimice.

Mineralul

În sens strict un mineral poate fi definit ca o substanţă anorganică, formată pe cale naturală, care are o compoziţie chimică definită, aflată în stare de agregare solidă, cristalizată omogen. Aceste limite stricte ale definiţiei impun unele precizări şi discuţii pentru lărgirea sferei de cuprindere a noţiunii de mineral:

1. Caracteristica de substană anorganică elimină din câmpul mineralelor substanţele organice produse de plante şi animale. Este vorba de scheletele externe ale unor organisme inferioare constituite din carbonat de calciu identic din punct de vedere fizic şi chimic cu aragonitul (CaCO3 cristalizat în sistemul rombic). În aceiaşi situaţie se află şi solidele omogene acumulate sub formă de calculi sau pietre în organismul uman. Dacă aceste produse organice au o semnificaţie mineralogică redusă, nu acelaşi lucru se poate spune despre produsele energetice organice de tipul cărbunilor şi bitumenelor naturale, pe care unii mineralogi le includ în rândul mineralelor.

2. Calificativul de substanţă naturală presupune o discriminare faţă de produşii sintetici, mai ales că în prezent majoritatea mineralelor pot fi sintetizate în laborator. În acelaşi conrext se poate discuta despre mineralele formate pe cale naturală prin transformarea zgurilor metalurgice rezultate în urma proceselor de extragere a metalelor din minereuri care au început în urmă cu 6-7 mii de ani.

3. Compoziţia chimică definită a mineralelor sugerează că acestea se caracterizează printr-o formulă chimică fixă. Însă formulele chimice ale mineralelor pot fi simple sau complexe în funcţie de numărul elementelor chimice constitutive şi de proporţia în care sunt combinate. Astfel apare deosebirea intre o compoziţie chimică fixă şi una definită. Foarte multe minerale pot varia în compoziţie, ea nefiind deci fixă, dar această variaţie are loc în limite definite.

4. Starea de agregare solidă poate fi o cerinţă arbitrară în cazul substanţelor cu puncte de topire/solidificare apropiate de temperatura ambientală. În această situaţie se află gheaţa şi mercurul nativ, cu puncte de topite în limitele variaţiilor climatice.. În aceste cazuri restricţia referitoare la starea de agregare devine nerelevantă, iar apa şi mercurul lichid pot fi considerate minerale.

5. Noţiunea de cristal omogen exclude dintre minerale substanţele naturale amorfe şi cele mezomorfe care în sens mai larg pot fi, de asemenea, considerate minerale.

1. ELEMENTE NATIVE

1.1. DIAMANTUL

1.1.1. Date generale

Diamantul este un mineral nativ şi în acelaşi timp o piatră preţioasă. Din punct de vedere chimic este una din formele de existenţă ale carbonului pur, celelalte fiind carbonul amorf (grafitul) şi fulerenele. Diamantul cristalizează în sistemul cubic şi poate atinge duritatea maximă (10) pe scara Mohs, duritatea variind însă în funţie de gradul de puritate a cristalului. Din cauza durităţii ridicate, cristalele de diamant pot fi şlefuite numai cu pulbere de diamant şi din fulerită. Masa diamantului este exprimată în carate, un carat corespunzând cu 0,200 grame. Pe lângă cristalele de diamant din sistemul cubic, uneori se pot întâlni diamante cu cristale hexagonale denumite Lonsdaleit, unii consideră, aceste diamante s-au format în medii nefavorabile. Duritatea extremă a diamantului este explicată prin legătura stabilă simetrică dintre atomii de carbon. Diamantul arde într-un mediu cu oxigen pur la o temperatură de 720 °C, iar în aer la peste 800 °C cu formare de dioxid de carbon. Diamantul este solubil în unele metale ca fier, nichel, cobalt, crom,titan, platină, paladium şi alte metale asemănătoare. Pe motivul reactivităţii reduse (datorată structurii stabile) a suprafeţei cristalului, prin iradiere cu neutroni creşte gradul lui de duritate.

1.1.2. Etimologie

Denumirea de diamant provine din limba greacă "adamas" αδάμας, "de neînvins", "indestructibil". În latina clasică Plinius atribuie o denumire asemănătoare safirului. Denumirea diamantului era bine cunoscută în antichitate. În India se numea "irra", iar in sanscrită i se spunea "vajira", cuvânt ce definea tot ceea ce era dur. Arabii îi spuneau "al-mas" - adică "cel mai dur", de unde vine şi denumirea slavă de "almaz" (diamant).

1.1.3. Istorie

• 800 î.Hr. - descoperirea primelor diamante.

• 320-296 î.Hr. - Cea mai veche mărturie scrisă asupra diamantului ce face parte dintr-o însemnare budistă, numită" Anguttara Nikaya"( un fel de cod al impozitelor asupra pietrelor preţioase). Cam tot în această perioadă diamantul este cunoscut şi de greci, de la care ne-a rămas o statuetă de bronz care are, încrustate, în chip de ochi, două diamante neşlefuite, obiectul putînd fi admirat astăzi în vitrina de la British Museum din Londra. În această perioadă diamantele erau folosite ca si talismane.

• 327 î.Hr. - Alexandru Macedon aduce primele diamante în Europa din India.

• 1074 - Crearea unuia din primele exemple de bijuterie cu diamante, coroana reginei ungare.

• 1456 - Lodewyk van Berken, un tăietor de diamante din Anvers, creează primul diamant tăiat in faţete.

• 1477- Maximilian de Austria face cadou un inel cu un diamant Mariei de Borgogna, începând astfel tradiţia inelului de logodna.

• 1642 - reapare în Europa diamantul Hope, adus de un negustor francez, Jean-Baptiste Tavernier.

• 1726 - Diamantul este descoperit în Brazilia, ce devine principalul producător de diamante din lume.